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C++小品：吃火鍋與shared_ptr，指針，拷貝構造函數(shù)和delete
讀者Terry問到一個關于拷貝構造函數(shù)的問題，大家可以參考答Terry：拷貝構造函數(shù)，其中論述了拷貝構造函數(shù)的必要性，然而，任何事物都是具有兩面性的，有時候我們需要自己定義類的拷貝構造函數(shù)來完成類的拷貝，然后，有的時候，這種以拷貝一個對象來完成另外一個對象的創(chuàng)建是不合理的（也就是在現(xiàn)實世界中，這種對象沒有可復制性，例如，人民幣），是應該被禁止的。我們來舉一個吃火鍋的例子：
// 火鍋，可以從中取出其中燙的東西
class hotpot
{
public:
hotpot(string f) :
food(f)
{
}
string fetch()
{
return
food;
}
private:
string food;
};
// 吃火鍋用的碗，當然是每個人專用的
class bowl
{
public:
bowl(string o) :
owner(o)
{
}
void put(string food)
{
cout<<"put
"< }
private:
string owner;
};
// 吃火鍋的人
class
human
{
public:
// 名子和吃的火鍋
human(string n,shared_ptr ppot) :
name(n),pot(ppot)
{
pbowl = new bowl(name);
};
//
OK了，從火鍋中取出來放到自己的碗里
void fetch()
{
string food =
pot->fetch();
// 放到自己的碗里
coutput(food);
}
private:
string name;
shared_ptr pot;
bowl* pbowl;
};
int
main()
{
// 服務員端上來牛肉火鍋
shared_ptr fpot(new hotpot("beaf"));
//
terry入席
human terry("terry",fpot);
//
又來了一個姓陳的，這里用的是默認的拷貝構造函數(shù)來創(chuàng)建terry的副本
human chen = terry;
//
terry夾了一塊肉
terry.fetch();
// 陳先生也夾了一塊肉
chen.fetch();
return 0;
}
到這里，似乎看起來一切OK，然而從程序輸出中我們卻發(fā)現(xiàn)了問題：
terry put beaf into terry's bowl.
terry put beaf into terry's bowl.
O my god！明明是兩個人（terry和chen），但是好像卻只有一個人做了兩次，陳先生也把肉加到了terry的碗里。
這就是當類中有指針類型的數(shù)據(jù)成員時，使用默認的拷貝構造函數(shù)所帶來的問題，導致其中的某些指針成員沒有被合理地初始化，這別是當這些指針指向的是與這個對象（human）有所屬關系的資源（bowl），在這種時候，我們必須自己定義類的拷貝構造函數(shù)，完成指針成員的合理初始化。在human中添加一個拷貝構造函數(shù)
human(const human& h)
{
// 兩個人顯然不能同名，所以只好給個無名氏了
name =
"unknown";
// 使用不同的碗
// bowl和human有所屬關系，所以這里必須創(chuàng)建新的對象
pbowl = new
bowl(name);
// 不過可以吃同一個火鍋
// pot和human并沒有所屬關系，所以可以共享一個對象
pot =
h.pot;
};
添加拷貝構造構造函數(shù)之后，兩個人不會將東西放到同一個碗中了，自己取得東西不會放到別人的碗里：
terry put beaf into terry's bowl.
unknown put beaf into unknown's
bowl.
這樣修改好多了，至少兩個人不會用同一個碗了。然而，這樣還是有問題，我們無法給第二個人命名，他成了無名氏了，這就是類當中的那些沒有可復制性的數(shù)據(jù)成員（一個人的名字自然不可以復制給另外一個人，如果human中有個wife，那肯定要上演世界大戰(zhàn)了），拷貝構造函數(shù)就會產(chǎn)生這樣的問題。
實際上，對于這類不具備可復制性的對象，為了不引起混亂，其拷貝構造操作是應當被禁止的，新標準C++11就注意到了這個問題，提供了一個delete關鍵字來禁用某些可能存在的（即使你規(guī)定human不可復制，也無法阻止程序員在使用human時寫出human
chen =
terry這樣的不合理的代碼）默認的（類的拷貝構造函數(shù)是默認提供的，對于那些不具備可復制性的類來說，這簡直是畫蛇添足，好心辦了壞事情）不合理的操作，這樣，我們就不能使用拷貝
構造函數(shù)了：
// 禁用human的拷貝構造函數(shù)
human(const human& h) = delete;
經(jīng)過這樣的定義，當我們在代碼中嘗試將一個對象復制給另外一個對象（會調(diào)用拷貝構造函數(shù)）時，編譯器就會出錯誤提示，提醒程序員：hi，這樣可不行，我是獨一無二的，不能夠被復制
human chen = terry;
編譯器給這樣的提示：
Noname1.cpp:41:2: error: deleted function 'human::human(const
human&)'
Noname1.cpp:59:15: error: used here
所以，總結起來，在使用拷貝構造函數(shù)時，有兩個需要注意的地方：
- 如果類當中有指向具有所屬關系的對象的指針時（human中的pbowl指向的是屬于human的bowl對象，每個human對象應該有專屬的bowl對象），我們必須自定義拷貝構造函數(shù)，為這個指針創(chuàng)建屬于自己的專屬對象。
- 如果這個類當中，有不具備可復制性的成員（例如name，rmb，wife等），為了防止對象被錯誤的復制（即使我們沒有定義拷貝構造函數(shù)，編譯器也會默認提供，真是多此一舉），我們必須用delete禁用拷貝構造函數(shù)，這樣才能保證對象不會被錯誤地復制。關于human的克隆技術，應當是被明令禁止（delete）的。